Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Почему синус от аргумента всегда(кроме случая x=0) меньше аргумента?

Возможно, я плохо искал, однако мне не удалось найти ответа на свой вопрос в привычных местах. Естественно, речь идёт об общем случае, а не о граничных, в которых это вполне очевидно. Я понимаю, что это, скорее всего, доказывается через окружность, однако почему-то не могу провести рассуждения, которые после понимания этого почти наверняка покажутся тривиальными. Заранее спасибо
МатематикаТригонометрия
Сергей Козлов
  ·   · 24,3 K
По образованию физик и математик (МФТИ)....  · 17 апр 2022
Ну и напридумывали ответов, аж до рядов дошли)). Все просто.Из определения синуса через единичную окружность. Синус -отрезок AP, аргумент -дуга PB. Что больше, хорда или дуга? (здесь полхорды и полдуги)
2 эксперта согласныи1 эксперт не согласен
sin x > x всегда при x < 0, x ∈ ℝ.
@Сергей Чабовский, естественно, автора вопроса интересовал промежуток от 0 до 1. На остальных это очевидно. Да, следовало бы об этом упомянуть
Для школьника этого более чем достаточно - ему совершенно понятно, что есть кратчайшее расстояние между двумя точками.
Хорда PB меньше дуги PB, но этого пока не достаточно, можно, скажем ещё теорему Пифагора привлечь, или как данность использовать, что в прямоугольном треугольнике APB гипотенуза PB всегда больше катетов, то есть она больше катета PA.
sin(a)=PA<PB(хорда)<PB(дуга)=a
(а где и зачем тут полхорды и полдуги?)
@Максим Лапиков, Да, так тоже можно доказать. Я несколько по другому
Вот, так теперь понятно и хорошо.
Действительно красивое решение.
Просто по тексту было не ясно, что PA нужно было продлить до хорды. Если редактировать можете, то поменяйте пожалуйста в начальном ответе иллюстрацию.
До чего же прелестная картина! Два взрослых эксперта поняли друг друга со второго раза! Теперь отчаянно болеем за школьника!
Господа хорошие, не кажется ли вам, что это как раз вы все слишком усложнили?
Мое решение в 1 строчку занимает 2 см,
и даже 4-классник вполне поймет, что больше:
(x) или (x минус что-то)
А объяснять ему про радианы и синусы вы несколько раз вспотеете!
UPDATE:
Извините, меня чего-то на смех уже пробивает под вечер:
2 эксперта не поделили 2 хорды и дуги, но потом поделили их на 2 полухорды и полудуги. А еще - полуотрезок. И все это с буковками :)))
UPDATE:
Еще раз извините, я тут дал почитать эту ветку, у нас уже первый ржач прошел. Продолжайте, пожалуйста, больше не буду вам мешать :)
UPDATE:
Максим, смеха ради спрошу: А у вас есть педагогический стаж?
ещё раз.
то что вы называете "доказательством", содержит в себе логические ошибки, без исправления которых "доказательство" является ошибочным.
в том числе логика уровня
(x-a)<x => x-a+b<x
в минимально приличном математическом сообществе не приемлема.
@Максим Лапиков, Я промежуточные действия опускал, думал, и так все понятно))
@Alex_soldier, четвероклассник ничего не поймет. Он не знает, что такое ряды. Я не говорю уже про степени и факториалы
@Максим Лапиков, еще доказательство придумал, но уже с производными. Функции y=x и y=sin x на участке 0-π/2 монотонные. В точке 0 они равны. Рассмотрим, как они дальше будут расти. Производная от y=x равна 1, от y=sin x равна cos x т е меньше единицы на указанном участке. Следовательно, линейная функция "растет" быстрее и будет больше синуса.
@Дмитрий Иванов,
Да, это тоже вполне очевидный подход, что называется "на пальцах" синусоида после нуля сразу начинает загибаться ниже прямой y=x, и скорость роста никогда не превысит единицы, строго это легко показать используя теорему лагранжа.
@Дмитрий Иванов, я говорил вам, что вы - молодец?
Так вот, вы - дважды молодец!
Вы совершили маленькое чудо: после общения с вами у Максима начали включаться мозги!
Он умнеет! (фраза Охлобыстина из сериала "Интерны" про Лобанова)
--
Господа, я действительно рад, что вы двинулись далее анализировать вопрос. Уже предчувствую, что вскоре вы достигнете "Просветления" и придете к моему элегантному решению! Главное - не останавливайтесь на полпути!
@Alex_soldier, простите, Ваше решение элегантным назвать сложно. Оно совершенно ненаглядно и требует знаний по матану на уровне студента первого курса технического вуза.
@Максим Лапиков, зачем такие сложности с теоремой Лагранжа? Мы и так знаем, что косинус по определению никогда не превысит единицу. А на указаном участке он ей равен только в начальной точке 0
@Дмитрий Иванов, увы, но похоже у вас преобладает гумманитарный склад ума. Вам что-то объяснять лучше по картинкам, как я уже писал выше :)
зачем такие сложности с теоремой Лагранжа? Мы и так знаем, что косинус по определению никогда не превысит единицу. А на указаном участке он ей равен только в начальной точке 0
Я имел ввиду, что ваше графическое объяснение, скорее всего, использует в скрытой форме теорему Лагранжа.
Если на экзамене к вам возникнет дополнительный вопрос (а на приличных математических кафедрах он с большой степенью вероятности возникнет), "почему рост непрерывно дифференцируемой на интервале функции с ограниченной производной не превысит роста функции kx, где k- максимум производной?", то самый простой ответ это сразу сослаться на теорему Лагранжа.
Существует внутренняя точка, и максимум производной по всем внутренним точкам не меньше производной в конкретной.
(при b>a)
f(b)-f(a)=f`(psi)*(b-a)<=(b-a)*max{x из [a,b]}(f`(x)
Собственно говоря, доказательство конкретно sin(x)=sin(x)-sin(0), то можно это формально сразу показать алгебраически (для x>0)
sin(x)=sin(x)-sin(0)=(x-0)*cos(ksi)<=(x-0)*max(cos(x))<=x*1
В математике не так редко бывает, что интуитивно "очевидные" вещи на поверку оказываются ложными (вот только недавно психолог не мог понять как, континуальная сумма абсолютных самых настоящих нулей может давать положительный осязаемый результат.)
На пальцах действительно очевидно, что раз производная меньше, то и функция растёт медленнее, и значит сразу после нуля график начинает загибаться вниз и дальше навсегда останется всегда ниже х, вполне ясно из математического опыта и интуиции, опыта построения графиков и т.д.. Это очень красочное и наглядное _объяснение_ или интерпретация того, что происходит с графиком, оно является очень убедительным, но верификацию в качестве доказательства в таком виде не пройдёт.
@Максим Лапиков, естественно, я все это знаю. Но вопрос задан явно школьником или далеким от математики человеком. Не считаю нужным плодить лишние сущности. Мое геометрическое объяснение вполне достаточно
@Alex_soldier, мне ничего не надо объяснять. Я все знаю.
Математик-системный программист, разработчик асу...  · 13 апр 2022
На всякий случай сразу оговоримся, что аргумент синуса выражен именно в радианах. Вспомним, что такое угол в радианах, угол в радианах это "длина дуги единичной окружности на которую опирается угол" (есть разные эквивалентные... Читать далее
Маклореновский ряд в нуле из первых двух членов с остатком по Лагранжу не пробовали смотреть при малых, но... Читать дальше
Инженер электронной техники, программист.  · 21 апр 2022
Потому, что синус, как и косинус по определению это проекции единичного вектора на координатные оси. В этой метрике проекция прямая и не может быть больше объекта, ее создающую. 
более, этого, это переформулировка другого вопроса - "почему синус меньше 1", а не почему меньше х
Простые числа. Преподаватель с 2001, к.т.н. Яндекс...  · 13 апр 2022
Разложение синуса в ряд Тейлора (х - в радианах): sin(x) = x - x^3/3! + x^5/5! - x^7/7! + … Как видите, каждый следующий аргумент меньше предыдущего, таким образом синус от аргумента становится меньше самого аргумента (по... Читать далее
1 эксперт согласени3 эксперта не согласны
Подставляю x=10^3 и вижу что это не так.
Инженер путей сообщения – строитель  · 12 апр 2022
Потому-что синус есть отношение катета к гипотенузе. А катет всегда меньше гипотенузы, что ещё древние греки знали, называя своими именами аксиомы и теоремы геометрии.
3 эксперта не согласны
Аргумент синуса в рассуждениях вообще никак не участвует. В лучшем случае показано, что sin(a)<=1